JP2016201250A - Cooling system for on-vehicle secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両駆動用の二次電池を冷却する冷却システムに関する。 The present invention relates to a cooling system for cooling a secondary battery for driving a hybrid vehicle.
ハイブリッド車両には、車両駆動用の電気エネルギを蓄える二次電池（バッテリ）が搭載されている。二次電池は、自身の内部抵抗により、充放電に伴って温度が上昇する。そこで、二次電池周辺に冷却ファンを設け、この冷却ファンにより二次電池を強制空冷することが従来から提案されている。 The hybrid vehicle is equipped with a secondary battery (battery) that stores electric energy for driving the vehicle. The temperature of the secondary battery increases with charge / discharge due to its internal resistance. Therefore, it has been conventionally proposed to provide a cooling fan around the secondary battery and forcibly air-cool the secondary battery with this cooling fan.
例えば、特許文献１には、二次電池近傍に冷却ファンを設けた車両電装品の冷却装置が開示されている。この冷却装置では、冷却ファンの指令デューティを、冷却対象である高電圧二次電池や車載充電器の温度に応じて変化させている。つまり、可変制御により冷却ファンの駆動制御を行っている。また、この冷却装置は、冷却ファンの故障の有無を検知し、故障が生じた場合にはダイアグ出力を行う、つまり、制御部の故障診断機能部に故障情報を記録させる。さらにこの冷却装置は、故障の内容に応じて電装品の制御を変更する。
For example,
ところで、冷却ファンの異常の有無を判断する一手法として、冷却ファンの実回転数等の検出パラメータを用いる手法が挙げられる。例えば冷却ファンへの指令回転数と実回転数とを比較して冷却ファンの異常を判断する。 By the way, as one method for determining whether or not the cooling fan is abnormal, there is a method using a detection parameter such as the actual number of revolutions of the cooling fan. For example, an abnormality of the cooling fan is determined by comparing the command rotational speed to the cooling fan with the actual rotational speed.
こうした異常の有無判断は、冷却ファンの駆動が安定した定常状態で行うことが望ましい。なぜなら、冷却ファンの駆動状態（ファン回転数等）が大きく変動すると、制御遅れ等に起因して指令回転数から実回転数が乖離してしまうなど、故障の有無判断の精度を保てないおそれがあるからである。 It is desirable to determine whether there is such an abnormality in a steady state where the cooling fan is driven stably. This is because if the driving state of the cooling fan (fan rotation speed, etc.) fluctuates greatly, the actual rotation speed may deviate from the command rotation speed due to a control delay, etc. Because there is.
冷却ファンの駆動を安定させるために、冷却ファンの指令デューティ（指令回転数）を変化させず、一定デューティ（一定回転数）で駆動させることが考えられる。しかしながら、冷却ファンを一定デューティで駆動させる場合、当然のことながら二次電池の温度に追従した冷却が困難となる。その結果、回転数が不足して十分に冷却できずに二次電池の過熱に至ったり、または逆に回転数が過大となって二次電池の過冷却（冷やし過ぎ）に至るおそれがある。 In order to stabilize the driving of the cooling fan, it is conceivable that the cooling fan is driven at a constant duty (constant rotational speed) without changing the command duty (command rotational speed). However, when the cooling fan is driven at a constant duty, naturally, it is difficult to cool the secondary battery following the temperature of the secondary battery. As a result, the rotation speed is insufficient and the secondary battery cannot be sufficiently cooled, resulting in overheating of the secondary battery, or conversely, the rotation speed is excessive and the secondary battery may be overcooled (overcooled).
このように、二次電池の温度管理の観点から、一定制御が可能な条件は限られており、したがって異常検出の機会も限られたものとなる。そこで、本発明は、二次電池の過熱または過冷却を抑制しつつ、冷却ファンの異常の有無検知の機会を十分に確保することを目的とする。 Thus, from the viewpoint of temperature management of the secondary battery, the conditions under which constant control can be performed are limited, and therefore the chances of abnormality detection are also limited. Therefore, an object of the present invention is to sufficiently secure an opportunity for detecting the presence or absence of an abnormality of a cooling fan while suppressing overheating or overcooling of a secondary battery.
本発明は、ハイブリッド車両に搭載された車両駆動用の二次電池を冷却する冷却システムに関するものである。当該システムは、前記二次電池に冷却風を送風する冷却ファンと、前記二次電池の温度である電池温度を検出する温度センサと、を備える。前記冷却ファンは、前記電池温度に応じて駆動指令値が変化される可変制御、または、前記駆動指令値が第一の指令値に固定される第一の一定制御によって駆動制御され、前記第一の一定制御時に、前記冷却ファンの実回転数に基づいて前記冷却ファンの異常の有無を検出する異常検出処理が行われる。当該システムは、予め定められた、前記第一の一定制御を実行する条件が車両始動時から成立せずに前記可変制御のみが実行されているときに、前記可変制御における駆動指令値の変動が所定量以上になると、前記可変制御から、前記変動する駆動指令値の平均領域の値に指令値が固定された第二の一定制御に切り換えられるとともに、前記第二の一定制御時に前記異常検出処理が実行される。 The present invention relates to a cooling system for cooling a secondary battery for driving a vehicle mounted on a hybrid vehicle. The system includes a cooling fan that blows cooling air to the secondary battery, and a temperature sensor that detects a battery temperature that is a temperature of the secondary battery. The cooling fan is driven and controlled by variable control in which a drive command value is changed according to the battery temperature, or by first constant control in which the drive command value is fixed to a first command value. During the constant control, an abnormality detection process is performed for detecting whether or not the cooling fan is abnormal based on the actual rotational speed of the cooling fan. In the system, when a predetermined condition for executing the first constant control is not satisfied from the time of starting the vehicle and only the variable control is executed, the drive command value fluctuates in the variable control. When the amount exceeds a predetermined amount, the variable control is switched to the second constant control in which the command value is fixed to the value of the average range of the drive command value that fluctuates, and the abnormality detection process is performed during the second constant control. Is executed.
本発明によれば、二次電池の過熱または過冷却を抑制しつつ、冷却ファンの異常の有無検知の機会を十分に確保することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to ensure the opportunity of detecting the presence or absence of abnormality of a cooling fan, suppressing the overheating or overcooling of a secondary battery.
＜電動車両の系統構成＞
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。最初に本実施形態の車載二次電池の冷却システム８０が搭載される、ハイブリッド車両９０の系統構成について説明する。なお、図１中の一点鎖線は信号線を示すものである。
<System configuration of electric vehicle>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a system configuration of the
このハイブリッド車両９０は、種類の動力源（モータジェネレータ１６，１８と、エンジン２０）を車輪２６の駆動に使用するハイブリッド車両である。車両駆動用のメインバッテリ１０は、プラス側バスバー１１ａとマイナス側バスバー１２ａとによりシステムメインリレー１３のプラス側、マイナス側の各入力端子に接続されている。メインバッテリ１０は、例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池である。
The
システムメインリレー１３のプラス側出力端子とマイナス側出力端子はそれぞれプラス側、マイナス側バスバー１１ｂ，１２ｂにより昇圧コンバータ１４に接続されている。昇圧コンバータ１４のプラス側、マイナス側の各出力端子は、インバータ１５のプラス側、マイナス側の各入力端子に接続されている。インバータ１５には、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の３本の出力バスバーが接続され、各出力バスバーは第１、第２モータジェネレータ１６，１８の各相の入力端子に接続されている。
The plus side output terminal and the minus side output terminal of the system
各モータジェネレータ１６，１８の出力軸は、遊星歯車装置等を用いた動力分配機構２２に接続されている。また、エンジン２０の出力軸も動力分配機構２２に接続されている。動力分配機構２２の出力軸は、ギヤ機構２５、車軸２４を介して車輪２６を駆動する。車軸２４には回転数から車速を検出する車速センサ６５が取り付けられている。
The output shafts of the
メインバッテリ１０に接続されたプラス側バスバー１１ａとマイナス側バスバー１２ａからは、電力の分岐経路として、それぞれプラス側バスバー５１、マイナス側バスバー５２が分岐している。各バスバー５１，５２は、充電リレー５３を介して外部のＡＣ電源からの電力をメインバッテリ１０に充電する充電電力に変換する充電器５４が接続されている。
A plus-
充電器５４には、コネクタ５５（いわゆるインレット）が接続されている。このコネクタ５５は、ＡＣ電源１０２（例えば、商用電源）のコネクタ１０１（いわゆる充電プラグ）に接続することができる。コネクタ１０１をコネクタ５５に接続することによりＡＣ電源１０２によりメインバッテリ１０を充電することができる。また、プラス側、マイナス側の各バスバー５１，５２には、外部のＤＣ電源１０４のコネクタ１０３が接続可能なコネクタ５６も接続されている。これにより、メインバッテリ１０は、外部のＤＣ電源１０４により充電することもできる。
A connector 55 (so-called inlet) is connected to the
メインバッテリ１０が接続されるシステムメインリレー１３のプラス側出力端子とマイナス側出力端子とがそれぞれ接続されるプラス側、マイナス側バスバー１１ｂ，１２ｂには、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３（降圧コンバータ）も接続されている。
A DC / DC converter 33 (step-down converter) is also connected to the plus side and minus
ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の出力は、補機バッテリ３６に接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、メインバッテリ１０の電圧を、例えば、１２Ｖや２４Ｖ等の補機電圧まで降圧して補機バッテリ３６を充電する。
The output of the DC / DC converter 33 is connected to an
また、補機バッテリ３６には、冷却ファン４０が接続されている。冷却ファン４０は、電動の冷却ファンから構成され、メインバッテリ１０に冷却風を送風する。冷却ファン４０は、インペラが格納されたファン本体４１と、インペラを駆動するモータ４４と、モータ４４の速度制御を行うコントロールユニット４５とから構成されている。
A
ファン本体４１の吸込口４２には、冷却空気を吸い込む吸込みダクト４６が接続され、ファン本体４１の吐出口４３には、メインバッテリ１０が収容されるケーシング４８に冷却空気を供給する接続ダクト４７が接続されている。ケーシング４８にはメインバッテリ１０を冷却した空気を排気する排気ダクト４９が取り付けられている。
A
また、ハイブリッド車両９０の車室内には、イグニッションスイッチ２７が設けられている。イグニッションスイッチ２７は、ハイブリッド車両９０の起動、停止の指示をユーザから受け付けるスイッチである。また、車室内には、ハイブリッド車両９０の現在位置の検出或いは目的地までのルート案内等を行うナビゲーションシステム３０も設けられている。制御部７０は、このナビゲーションシステム３０から提供される経路情報に基づいて、現在位置の勾配Ｉｎｃを推定する。
An
また、メインバッテリ１０に関する計器類として、メインバッテリ１０には、温度（以下「電池温度ＴＢ」という）を検出する温度センサ６１が取り付けられている。温度センサ６１は、一つだけ設けてもよいし、メインバッテリ１０の複数個所に複数、設けるようにしてもよい。温度センサ６１を複数設けた場合には、複数の温度センサ６１の検出値の統計値、例えば、平均値や最低値、最大値等を、電池温度ＴＢとして取り扱う。
Further, as an instrument related to the
メインバッテリ１０に接続されたプラス側、マイナス側の各バスバー１１ａ，１２ａの間には、メインバッテリ１０の電圧ＶＢを検出する電圧センサ６２が接続されている。また、メインバッテリ１０とシステムメインリレー１３との間のプラス側バスバー１１ａにはメインバッテリ１０の充放電電流ＩＢを検出する電流センサ６３が取り付けられている。
A
冷却ファン４０には、モータ４４の回転数を検出する回転数センサ６４が取り付けられており、吸込みダクト４６には、吸気温度を検出する温度センサ６６が取り付けられている。
A
制御部７０は、検出された電圧ＶＢや電流ＩＢ、電池温度ＴＢ等に基づいて、ＳＯＣを算出する。そして、制御部７０は、このＳＯＣが、予め規定の下限閾値を下回らず、また、予め規定された上限閾値を上回らないように、モータジェネレータ１６，１８やエンジン２０の駆動を制御する。
図１に示すように、冷却ファン４０のコントロールユニット４５は、制御部７０に接続される。冷却ファン４０は、コントロールユニット４５を介して、制御部７０の指令によって駆動される。また、イグニッションスイッチ２７、温度センサ６１，６６、電圧センサ６２、電流センサ６３、回転数センサ６４、車速センサ６５も制御部７０に接続されており、イグニッションスイッチ２７のＲｅａｄｙ−ＯＮ、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ信号、各センサ６１〜６６の検出信号は、制御部７０に入力される。加えて、アクセルの開度Ａｃｃ、ブレーキの踏込量等の信号も制御部７０に入力されるよう構成されている。
As shown in FIG. 1, the
制御部７０は、内部に演算処理、信号処理を行うＣＰＵ７１と、制御データ、制御用のマップ、プログラム等を格納するメモリ７２とを備えるコンピュータである。また、制御部７０には、他の制御装置からエンジン２０が動作しているか停止しているかのオン／オフ信号や、コネクタ５５，５６が外部コネクタ１０１，１０３に接続されているか否かを示す信号等も入力される。
The
＜ハイブリッド車両の基本動作＞
以上のように構成されたハイブリッド車両９０の基本動作について簡単に説明する。ハイブリッド車両がＲｅａｄｙ−ＯＮとなるとシステムメインリレー１３がオンとなり、メインバッテリ１０の直流電力が昇圧コンバータ１４を介してインバータ１５から各モータジェネレータ１６，１８に供給される。
<Basic operation of hybrid vehicle>
The basic operation of the
ここで、Ｒｅａｄｙ−ＯＮとは車両始動状態を指す。車両始動状態とは、一般的には車両が走行不可状態から走行可能状態に切り換わった状態を指す。ハイブリッド車両９０については、これを更に拡張させて、ハイブリッド車両９０の電源系統が立ち上がった状態、つまり制御部７０（ＥＣＵ）が起動した状態をＲｅａｄｙ−Ｏｎまたは車両始動状態に含める。具体的には、ユーザによりイグニッションスイッチ２７がＯＮされた場合や、外部充電操作によって制御部７０が起動された場合、及び、予約始動機能に従い予約時間に自動的に制御部７０が起動された場合などを、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ（車両始動状態）に含めてよい。
Here, Ready-ON indicates a vehicle starting state. The vehicle start state generally refers to a state in which the vehicle is switched from a travel disable state to a travel enable state. The
車両の走行を開始する際には、ハイブリッド車両９０が停止している状態で第１モータジェネレータ１６を始動し、エンジン２０を始動する。つまり第１モータジェネレータ１６によってエンジン２０をクランキングさせる。
When the vehicle starts to travel, the
エンジン２０の出力は、動力分配機構２２で分配され、当該出力の一部は、第１モータジェネレータ１６を駆動し、残余の出力は、モータとして機能する第２モータジェネレータ１８の出力と共に動力分配機構２２から出力され、車輪２６を回転させる。
The output of the
このとき、第１モータジェネレータ１６は、発電機として機能し、発電した交流電力は、第２モータジェネレータ１８の駆動電力として消費される。また、これと併せて、メインバッテリ１０からは、放電により第２モータジェネレータ１８に要求電力が供給される。
At this time, the
一方、第１モータジェネレータ１６の発電電力が第２モータジェネレータ１８の必要電力よりも大きい場合、発電された余剰の交流電力はインバータ１５で直流に変換された後、メインバッテリ１０に充電される。
On the other hand, when the generated power of the
ハイブリッド車両９０が減速する際には、第２モータジェネレータ１８は、発電機として機能して車輪２６の回転を低下させる（発電制動）。この際に発電された交流電力はインバータ１５で直流電力に変換されてメインバッテリ１０に充電される。
When the
こうしたハイブリッド車両９０の走行モードとしては、トルク変換走行モード、充放電走行モード、ＥＶ走行モード、エンジン直行トルク走行モードなどがある。
Examples of the travel mode of the
トルク変換走行モードでは、要求動力に見合う動力がエンジンから出力されるようにエンジン２０が運転制御される。さらに、エンジン２０から出力される動力のすべてが動力分配機構２２とモータジェネレータ１６，１８によってトルク変換されて駆動軸に出力されるようモータジェネレータ１６，１８が駆動制御される。
In the torque conversion travel mode, the operation of the
充放電走行モードでは、要求動力とメインバッテリ１０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２０から出力されるようにエンジン２０が運転制御される。さらに、動力分配機構２２とモータジェネレータ１６，１８によるトルク変換によって、エンジン２０から出力される動力の一部がメインバッテリ１０の充放電に分配され、残りの一部が駆動軸に分配されるように、モータジェネレータ１６，１８が制御される。
In the charge / discharge travel mode, the
上記したトルク変換走行モードと充放電走行モードは、いずれもエンジン２０の負荷運転を伴って要求動力が駆動軸に出力されるようエンジン２０とモータジェネレータ１６，１８とを制御するモードである。以下では、両者を合わせて「ハイブリッド走行モード」と呼ぶ。
The torque conversion travel mode and the charge / discharge travel mode described above are modes in which the
エンジン直行トルク走行モードでは、モータジェネレータ１８の運転が停止され、モータジェネレータ１６でエンジントルクの反力を受け持ちながらエンジン２０から動力分配機構２２を介して駆動軸に直接伝達されるトルクだけで走行が行なわれる。
In the engine direct torque traveling mode, the operation of the
ＥＶ走行モードは、電動走行モードやモータ走行モードとも呼ばれる。このＥＶ走行モードでは、エンジン２０の運転を停止して車両からの要求動力に見合う動力が駆動軸に出力されるようモータジェネレータ１８が運転制御される。つまりモータジェネレータ１８のみによって車両が駆動される。モータジェネレータ１８への電力はメインバッテリ１０から供給される。
The EV travel mode is also called an electric travel mode or a motor travel mode. In this EV travel mode, the operation of the
＜冷却ファンの駆動制御＞
冷却ファン４０のモータ４４の回転数は、デューティ制御によって調整される。モータ４４が直流モータである場合、デューティ制御は、図２に示すように、モータ４４に印加する直流電圧を周期的にオン・オフし、オン・オフの周期（Ｐ＝オン時間＋オフ時間）に対するオン時間の割合であるデューティを変化させる制御方式である。なお、デューティは、以下の式１で表される。
<Cooling fan drive control>
The rotation speed of the
デューティがゼロの場合はモータ４４に電圧が印加されないので冷却ファン４０は駆動されない。デューティが１００％（ＭＡＸデューティ）の場合には、低圧バスバー３４，３５の電圧がそのままモータ４４に印加される。デューティがゼロと１００％との間に有る場合には、低圧バスバー３４，３５の電圧にデューティを掛けた電圧がモータ４４に印加される平均電圧となる。
When the duty is zero, no voltage is applied to the
図３に示すように、モータ４４の回転数とデューティとの間には一定の相関があるので、デューティ制御によってデューティを調整することによりモータ４４の回転数、つまり、冷却ファン４０の回転数を所望の回転数に調整することができる。
As shown in FIG. 3, since there is a certain correlation between the rotation speed of the
また、冷却ファン４０の回転数と風量との間にも一定の相関があるので、デューティを調整することにより、冷却ファン４０の風量を所望の風量に調整することができる。
Further, since there is a certain correlation between the rotation speed of the cooling
冷却ファン４０のコントロールユニット４５は内部に直流電流をオン・オフするスイッチング素子を備えており、制御部７０から入力される指令デューティＤに従ってモータ４４に供給する直流電流をオン・オフする。
The
本実施形態では、冷却ファン４０を、可変デューティ制御または一定デューティ制御で駆動する。可変デューティ制御の場合、制御部７０は、少なくとも電池温度ＴＢを含む種々の検知パラメータに応じて冷却ファン４０の指令デューティＤを決定し、当該指令デューティＤをコントロールユニット４５に出力する。指令デューティＤの決定に際して参照される検知パラメータとしては、電池温度ＴＢに加え、さらに、温度センサ６６によって検出した冷却ファン４０の吸気温度、温度センサ６１で検出した電池温度ＴＢ、車速センサ６５で検出した車速Ｖｅｌ、電池電流ＩＶ、エンジン２０やエアコンの駆動状態等を含んでもよい。
In the present embodiment, the cooling
指令デューティＤを決定するために、本実施形態では、制御部７０のメモリ７２に記憶されたデューティマップを利用する。デューティマップは、各種検知パラメータの値と指令デューティとの相関を示すマップである。このデューティマップとしては、種々の形態が考えられるが、一例を示すと、図４のようなマップがある。
In this embodiment, a duty map stored in the
図４に示す実線ｓ１は、電池温度ＴＢに対する感度が比較的低い指令デューティＤを規定する基準線である。この比較的低い指令デューティＤの基準線ｓ１は、例えば、外気温度が常温近傍で電池温度ＴＢと冷却ファン４０の吸気温度との温度差ΔＴが大きい場合（比較的冷たい空気が供給される場合）や、冷却能力よりも消費電力の低減を優先したい場合等に採用される。
A solid line s1 shown in FIG. 4 is a reference line that defines a command duty D having a relatively low sensitivity to the battery temperature TB. The reference line s1 of the relatively low command duty D is, for example, when the outside air temperature is near room temperature and the temperature difference ΔT between the battery temperature TB and the intake air temperature of the cooling
この場合、指令デューティＤは、図４の実線ｓ１に示すように、電池温度ＴＢが温度Ｔ１０まではゼロ、メインバッテリ１０の温度が温度Ｔ１０から温度Ｔ１１までの間は、最小値Ｄ１（ＭＩＮ）に設定される。最小値Ｄ１は、デューティ制御によって安定してモータ４４の回転数を制御するための最小のデューティであり、例えば、１０％程度である。
In this case, as shown by the solid line s1 in FIG. 4, the command duty D is zero when the battery temperature TB is up to the temperature T10, and the minimum value D1 (MIN) when the temperature of the
電池温度ＴＢが温度Ｔ１１を超えると、指令デューティＤは電池温度ＴＢの上昇に伴って高くなり、電池温度ＴＢが温度Ｔ１２に達すると指令デューティＤは最大値Ｄ３（ＭＡＸ，１００％デューティ）となる。Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２は、メインバッテリ１０の特性、電池の種類（ニッケル水素電池或いはリチウムイオン電池）等によっていろいろな値を取りうるが、一例を示すと、Ｔ１０としては、３６℃程度、Ｔ１１としては３８℃程度、Ｔ１２としては４７℃程度が考えられる。
When the battery temperature TB exceeds the temperature T11, the command duty D increases as the battery temperature TB increases, and when the battery temperature TB reaches the temperature T12, the command duty D becomes the maximum value D3 (MAX, 100% duty). . T10, T11, and T12 can take various values depending on the characteristics of the
指令デューティＤは、電池温度ＴＢ以外に、ハイブリッド車両９０の車速Ｖｅｌ等の検知パラメータを反映して決定される。例えば、ハイブリッド車両９０の車速Ｖｅｌが高い場合には、必要動力が大きく、メインバッテリ１０の入出力電力が大きくなるので、指令デューティＤを図４の実線ｓ１から破線ｓ２に上昇させる。逆にハイブリッド車両９０の車速Ｖｅｌが低い場合には、必要動力も小さく、メインバッテリ１０の入出力電力があまり大きくならないので、指令デューティＤを図４の実線ｓ１から破線ｓ３に低下させる。
The command duty D is determined by reflecting detection parameters such as the vehicle speed Vel of the
このように、指令デューティＤは、電池温度ＴＢが一定の場合でもハイブリッド車両９０の車速Ｖｅｌ等の検知パラメータにより図４の破線ｓ２とｓ３の間のクロスハッチングした領域Ａの中で変化する。以下では、この実線ｓ１、破線ｓ２，ｓ３で規定されるデューティマップを「低デューティマップ」と呼ぶ。
Thus, the command duty D changes in the cross-hatched region A between the broken lines s2 and s3 in FIG. 4 according to the detection parameters such as the vehicle speed Vel of the
また、図４に示す実線ｕ１は、電池温度ＴＢに対する感度が、比較的高い指令デューティＤを規定する基準線である。この比較的高い指令デューティＤの基準線ｕ１は、例えば、外気温度が常温近傍で電池温度ＴＢと冷却ファン４０の吸気温度との温度差ΔＴが小さい場合等や、メインバッテリ１０の迅速な冷却が必要な場合等に採用される。
A solid line u1 shown in FIG. 4 is a reference line that defines a command duty D having a relatively high sensitivity to the battery temperature TB. The reference line u1 of the relatively high command duty D is, for example, when the outside air temperature is near room temperature and the temperature difference ΔT between the battery temperature TB and the intake air temperature of the cooling
この場合、指令デューティＤは、基準線ｕ１で示す通り、電池温度ＴＢが温度Ｔ１０まではゼロ、メインバッテリ１０の温度が温度Ｔ１０から温度Ｔ２１（Ｔ１１よりも低い）までの間は、Ｄ２に設定される。Ｄ２は、最小値Ｄ１よりも高く、最大値Ｄ３よりも小さい値である。
In this case, as indicated by the reference line u1, the command duty D is set to zero when the battery temperature TB is up to the temperature T10, and is set to D2 when the temperature of the
電池温度ＴＢが温度Ｔ２１を超えると、指令デューティＤは電池温度ＴＢの上昇に伴って高くなり、電池温度ＴＢが温度Ｔ２２に達すると、指令デューティＤは最大値Ｄ３（ＭＡＸ，１００％デューティ）となる。この際、電池温度ＴＢに対する指令デューティの上昇割合は、先に説明した実線ｓ１の場合よりも大きくなっている。 When the battery temperature TB exceeds the temperature T21, the command duty D increases as the battery temperature TB increases, and when the battery temperature TB reaches the temperature T22, the command duty D becomes the maximum value D3 (MAX, 100% duty). Become. At this time, the increase rate of the command duty with respect to the battery temperature TB is larger than that in the case of the solid line s1 described above.
また、指令デューティＤは、ハイブリッド車両９０の車速Ｖｅｌ等により図４の破線ｕ２とｕ３の間のクロスハッチングした領域Ｂの中で変化する。Ｔ２１、Ｔ２２もＴ１０、Ｔ１１、Ｔ１２同様、いろいろな値を取りうるが、一例を示すと、Ｔ２１としては、３７℃程度、Ｔ２２としては４２℃程度が考えられる。以下では、この実線ｕ１、破線ｕ２，ｕ３で規定されるデューティマップを「高デューティマップ」と呼ぶ。
Further, the command duty D changes in the cross-hatched region B between the broken lines u2 and u3 in FIG. 4 depending on the vehicle speed Vel of the
可変デューティ制御を行う場合、制御部７０は、説明した様なデューティマップに基づいて冷却ファン４０の指令デューティＤを決定し、当該指令デューティＤをコントロールユニット４５に出力する。なお、指令デューティＤの決定に際して、低デューティマップおよび高デューティマップのいずれを参照するかは、電池温度ＴＢや、電池温度ＴＢと冷却ファン４０の吸気温度との温度差ΔＴ、車両の駆動状況（エンジン駆動状況やエアコン駆動状況等）に応じて決定する。
When performing variable duty control, the
また、図４では、２種類のデューティマップ（高デューティマップおよび低デューティマップ）のみを図示しているが、より多数のデューティマップを記憶するようにしてもよい。さらに、本実施形態では、マップに基づいて指令デューティＤを決定しているが、電池温度ＴＢ等の検知パラメータを変数とする関数に基づいて指令デューティＤを算出するようにしてもよい。 In FIG. 4, only two types of duty maps (a high duty map and a low duty map) are shown, but a larger number of duty maps may be stored. Further, in the present embodiment, the command duty D is determined based on the map, but the command duty D may be calculated based on a function using a detection parameter such as the battery temperature TB as a variable.
また、既述した通り、本実施形態では、一定デューティ制御も行う。一定デューティ制御の場合、制御部７０は、一定期間、一定の指令デューティＤをコントロールユニット４５に出力する。一定デューティ制御の際に用いられる指令デューティＤは、一定期間の間不変であればよく、一定デューティ制御の度に異なる値になってもよい。
Further, as described above, in this embodiment, constant duty control is also performed. In the case of constant duty control, the
また、一定デューティ制御を行う際の指令デューティＤは、後に詳説するように、電池温度ＴＢや、入出力電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、車速Ｖｅｌ、アクセル開度Ａｃｃ、勾配Ｉｎｃ、エンジン駆動状況等に応じて決定される。本実施形態では、この一定デューティ制御で冷却ファン４０を駆動し、その際に得られる実回転数と目標回転数との差分Δωに基づいて、冷却ファン４０の異常の有無判断を行っている。
The command duty D when performing constant duty control depends on the battery temperature TB, the input / output power Win, Wout, the vehicle speed Vel, the accelerator opening Acc, the gradient Inc, the engine drive status, etc., as will be described in detail later. It is determined. In this embodiment, the cooling
＜車載二次電池の冷却システムの基本動作＞
次に、図５、図６を参照しながら車載二次電池の冷却システム８０の動作について説明する。制御部７０は、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの信号（車両始動信号）が入力されたら、図５のステップＳ１０１に示すように、温度センサ６１により電池温度ＴＢを検出し、第一温度Ｔ０と比較する。ここで、第一温度Ｔ０は、メインバッテリ１０の耐熱性や発熱特性などに応じて規定される温度であり、メインバッテリ１０の強制空冷が必要になる最低温度である。この第一温度Ｔ０としては、例えば、３６℃が設定される。
<Basic operation of in-vehicle secondary battery cooling system>
Next, the operation of the
電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０未満の場合、制御部７０は、当該電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０に達するまで待機する。具体的には、所定のタイミングで温度センサ６１により電池温度ＴＢを検出し（Ｓ１０２）、検出温度と第一温度Ｔ０とを比較する（Ｓ１０３）。
When the battery temperature TB is lower than the first temperature T0, the
電池温度ＴＢが低い状態（すなわち、冷却ファン４０による冷却が不要な状態）で、異常検出処理のために冷却ファン４０を一定デューティ制御で駆動させると、メインバッテリ１０が過冷却となり、メインバッテリ１０の充放電特性の悪化や、無駄な電力消費を招くおそれがある。そこで、ステップＳ１０１，Ｓ１０２及びＳ１０３を用いて、電池温度ＴＢが低い場合に冷却ファン４０を動作させないように制御フローを構築している。
When the cooling
電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０以上の場合、制御部７０は、ステップＳ１０４に進み、電池温度ＴＢと第二温度Ｔ１とを比較する。ここで、第二温度Ｔ１は、第一温度Ｔ０よりも高い温度であり、例えば、４０℃程度の温度である。
When the battery temperature TB is equal to or higher than the first temperature T0, the
このステップは、電池温度ＴＢが高温状態であるか否かを判定するステップであり、言い換えると、冷却ファン４０の駆動制御を一定デューティ制御としても、メインバッテリ１０の過熱に繋がらないか否かを判定するステップである。このステップでＹｅｓ判定、つまりＴ０≦ＴＢ＜Ｔ１と判定された場合、メインバッテリ１０は高温状態でないと判定される。一方、このステップでＮｏ判定、つまりＴ１≦ＴＢと判定された場合、メインバッテリ１０は高温状態と判定され、一定デューティ制御の実行は一旦禁止される。
This step is a step of determining whether or not the battery temperature TB is in a high temperature state. In other words, whether or not the drive control of the cooling
ステップＳ１０４でＹｅｓ、すなわち、Ｔ０≦ＴＢ＜Ｔ１の場合、制御部７０は、ステップＳ１０５に進み、ＥＶ走行中か否かを確認する。また、ステップＳ１０３で、電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０に達したときにも、制御部７０はステップＳ１０５に進む。
If Yes in step S104, that is, if T0 ≦ TB <T1, the
ＥＶ走行は、既述した通り、エンジン２０の運転を停止して車両からの要求動力に見合う動力をモータジェネレータ１８から出力する走行状態である。モータジェネレータ１８への電力は専らメインバッテリ１０から供給される。
As described above, the EV traveling is a traveling state in which the operation of the
ここで、ＥＶ走行中は、要求駆動力の変動に対して、メインバッテリ１０の電流ＩＢが変動するため、電池温度ＴＢの変動も生じやすい。そのため、メインバッテリ１０の過熱防止の観点から、ＥＶ走行中に一定デューティ制御が実行されることを一旦禁止するために、ステップＳ１０５にて、車両の駆動状態について判定を行う。
Here, since the current IB of the
ステップＳ１０５でＮｏ、すなわち、Ｔ０≦ＴＢ＜Ｔ１かつＥＶ走行中でない場合（停車中またはハイブリッド走行中）、制御部７０は、ステップＳ１０６に進み、一定デューティ制御を実行する。
If NO in step S105, that is, if T0 ≦ TB <T1 and the vehicle is not traveling in EV (stopping or hybrid traveling), the
ステップＳ１０６の一定デューティ制御は、後に詳説するように、電池温度や入出力電力等に基づいて一定とするデューティが求められる。一定制御時のデューティが求められると、一定期間、冷却ファン４０を当該デューティで駆動する。さらにステップＳ１０７に進んで、一定制御時の実回転数に基づいて冷却ファン４０の異常の有無を判断する異常検出処理が実行される。
The constant duty control in step S106 requires a constant duty based on battery temperature, input / output power, etc., as will be described in detail later. When the duty during the constant control is obtained, the cooling
上述したように、ＥＶ走行中でないときとは、停車中及びハイブリッド走行中が含まれる。ハイブリッド走行中は、要求駆動力の変動に対し、エンジン２０の出力を変更することで応答できるため、メインバッテリ１０の電流ＩＢが変動する可能性は低く、したがって電池温度ＴＢが変動する可能性は低い。また、停車中は、要求駆動力そのものが無いため、メインバッテリ１０の電流ＩＢが変動する可能性は低く、電池温度ＴＢが変動する可能性は低い。
As described above, the case where the vehicle is not traveling in EV includes stopping and hybrid traveling. During hybrid travel, it is possible to respond to changes in the required driving force by changing the output of the
したがって、ＥＶ走行していない場合に一定デューティ制御でのファン駆動を行ったとしても、メインバッテリ１０が冷却不足になるおそれが低い。加えて、電池温度が、ステップＳ１０６に進む条件であるＴ０≦ＴＢ＜Ｔ１を満たしており、メインバッテリ１０が高温状態でないことが確認されている。
Therefore, even if the fan drive is performed with constant duty control when the EV is not traveling, there is a low possibility that the
つまり、ステップＳ１０６に進んだ段階で、メインバッテリ１０は、高温状態ではなく、かつ、電池温度の急増もないと推定できる。したがって、可変デューティ制御と比較して冷却能力の低い一定デューティ制御、及びそれに基づいた異常検出処理を実行しても、メインバッテリ１０の急激な劣化（過熱による劣化）が回避され得る。
That is, it can be estimated that the
異常検出処理が実行されると、制御部７０は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦとなるまで（制御部７０がシャットダウンされるまで）、図４のデューティマップに基づく可変デューティ制御で冷却ファン４０を駆動する（Ｓ１０８）。
When the abnormality detection process is executed, the
フローチャートを遡り、ステップＳ１０４でＮｏとなった場合、すなわち、Ｔ１≦ＴＢとなった場合、及び、ステップＳ１０５にてＹｅｓとなった場合、すなわち、車両の走行状態がＥＶ走行であったとき、制御部７０は、ステップＳ１０９に進む。
Going back to the flowchart, when No in step S104, that is, when T1 ≦ TB, and when Yes in step S105, that is, when the vehicle traveling state is EV traveling, control is performed. The
ステップＳ１０９では、ＥＶ走行中、または電池温度ＴＢがＴ１以上である場合に、メインバッテリ１０の過熱防止のために、図４のデューティマップに基づく可変デューティ制御で冷却ファン４０を駆動させる。
In step S109, the cooling
ここで、Ｒｅａｄｙ−ＯｎからステップＳ１０９に進んだ時点で、一定デューティ制御（第一の一定制御）を実行する条件は一度も成立しておらず、可変制御のみが実行されることとなる。このようなときに異常検出処理の機会を得るため、本実施形態では、次のステップＳ１１０にて、実行中の可変制御の運転状態に基づいて、いわば例外的に一定デューティ制御（第二の一定制御）を実行させる機会を設けている。 Here, when the process proceeds from Ready-On to step S109, the condition for executing constant duty control (first constant control) has never been satisfied, and only variable control is executed. In this embodiment, in order to obtain an opportunity for abnormality detection processing in such a case, in the next step S110, on the basis of the operating state of the variable control being executed, an exceptionally constant duty control (second constant control) (Control) is executed.
具体的には、ステップＳ１１０にて、制御部７０は、指令デューティ（駆動指令値）の変動が所定量Ｔｈ以上であるか否かを判定する。例えば直近の指令デューティの最小値（極小値）と最大値（極大値）の差分が所定量Ｔｈ以上であるか否かを判定する。
Specifically, in step S110,
指令デューティの変動が大きいということは、指令デューティが大と小との間を行き来するということであり、その平均領域の指令デューティで固定すれば、実質的に同一の冷却効果が得られると考えられる。そこで、制御部７０は、可変デューティ制御における指令デューティの変動が所定値Ｔｈ以上である場合には、当該可変デューティ制御から一定デューティ制御（第二の一定制御）に切り換える。この一定デューティ制御では、可変デューティ制御にて変動する指令デューティの平均領域のデューティＤＡＶＥを指令デューティとして固定する。
A large change in command duty means that the command duty goes back and forth between large and small, and it is considered that substantially the same cooling effect can be obtained if it is fixed at the command duty in the average region. It is done. Therefore, when the variation of the command duty in the variable duty control is equal to or greater than the predetermined value Th, the
平均領域のデューティＤＡＶＥとは、直近の指令デューティの最小値（極小値）ＤＬＭＩＮと、指令デューティの最大値（極大値）ＤＬＭＡＸの平均値であってよい。または、所定のサンプリング期間においてサンプリングした複数の指令デューティの平均値であってもよい。または、これらの平均値に所定のマージンを加えた値であってもよい。 The average area duty D AVE may be an average value of the minimum value (minimum value) D LMIN of the latest command duty and the maximum value (maximum value) D LMAX of the command duty. Alternatively, it may be an average value of a plurality of command duties sampled in a predetermined sampling period. Alternatively, the average value may be a value obtained by adding a predetermined margin.
加えて制御部７０は、ステップＳ１０７に進み、上記第二の一定制御時に、異常判定検出処理を行う。具体的には、制御部７０は、指令デューティＤＡＶＥに基づく一定の指令回転数（理想回転数）と実回転数とを比較し、その差Δω或いはその差Δωの絶対値が所定の閾値以上である場合には、冷却ファン４０に異常が発生していると判断してファン異常信号を例えば制御部７０の故障診断機能部に出力して記憶させる（ダイアグ出力）。
In addition, the
一方、回転数の差Δω或いは差Δωの絶対値が所定の閾値未満の場合、制御部７０は、冷却ファン４０に異常はないと判断してファン正常信号を例えばダイアグ出力する。ここで、一定期間とは、冷却ファン４０の実回転数と指令デューティに基づく目標回転数との差異を判断できるだけの期間であり、例えば、数十秒から数分程度の時間である。
On the other hand, when the rotational speed difference Δω or the absolute value of the difference Δω is less than a predetermined threshold, the
異常の有無判断後、制御部７０は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦとなるまで、図４のデューティマップに基づく可変デューティ制御で冷却ファン４０を駆動する（Ｓ１０８）。
After determining whether there is an abnormality, the
ステップＳ１１０にて指令デューティの変動量が所定値Ｔｈ未満であった場合、制御部７０は、制御フローをステップＳ１０１まで戻し、再度、電池温度ＴＢの確認（Ｓ１０１，Ｓ１０３，Ｓ１０４）や走行状態の確認（Ｓ１０５）を行う。そして、最終的に冷却ファン４０の異常検出処理を行うステップＳ１０７に進むまでの間は、可変デューティ制御（Ｓ１０９）に基づいて冷却ファン４０を駆動制御する。
When the fluctuation amount of the command duty is less than the predetermined value Th in step S110, the
以上説明したように、本実施形態に係る冷却システムの制御フローでは、一定デューティ制御の実行が一旦禁止された条件の中で例外を認め、禁止されたときの設定とは異なる設定にて一定デューティ制御を行っている。このようにすることで、例外を認めない場合と比較して、一定デューティ制御の実行割合が高くなり、したがって異常検出処理の実行割合も増加する。異常検出処理の機会が増加することで、冷却ファン４０の異常を早期に発見することが可能となる。
As described above, in the control flow of the cooling system according to the present embodiment, an exception is recognized in the condition in which execution of constant duty control is temporarily prohibited, and a constant duty is set with a setting different from the setting when it is prohibited. Control is in progress. By doing in this way, compared with the case where an exception is not recognized, the execution rate of fixed duty control becomes high, Therefore, the execution rate of an abnormality detection process also increases. By increasing the chance of abnormality detection processing, it becomes possible to detect abnormality of the cooling
一般に、車両の始動（Ｒｅａｄｙ−ＯＮ）から一定の走行を行った後に駆動停止（Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ）するまでの期間を「トリップ」と呼ぶ。冷却ファン４０の異常を早期に発見するために、異常検出処理を行うトリップ（以下「検査済トリップ」と呼ぶ）の割合を一定以上（例えば６０％以上）とし、異常検出処理を１回も行わなかったトリップ（以下「未検査トリップ」と呼ぶ）の割合を一定未満（例えば４０％未満）にすることが望まれている。本実施形態によれば、異常検出処理の実行割合が増加することから、検査済みトリップの割合を要求通りの高水準にすることが可能となる。
In general, a period from when the vehicle is started (Ready-ON) to when the driving is stopped after the vehicle travels a certain distance (Ready-OFF) is referred to as “trip”. In order to detect an abnormality in the cooling
＜一定デューティ制御＞
次に、図５のステップＳ１０６の冷却ファン４０の一定デューティ制御について図６を参照しながら詳しく説明する。冷却ファン４０の一定デューティ制御は、冷却ファン４０を一定期間の間、一定の指令デューティＤで回転させる（第一の一定デューティ制御）ステップを含む処理である。
<Constant duty control>
Next, the constant duty control of the cooling
この一定デューティ制御を行う際の指令デューティＤは、電池温度ＴＢや、入出力電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ等に応じて変更される。具体的には、図６のステップＳ２０１に示すように、一定デューティ制御を行う場合、制御部７０は、まず、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０未満から上昇して初めて第一温度Ｔ０を超えたかどうか判断する。
The command duty D when performing this constant duty control is changed according to the battery temperature TB, the input / output power Win, Wout, and the like. Specifically, as shown in step S201 of FIG. 6, when performing constant duty control, the
制御部７０は、ステップＳ２０１の条件を満たすと判断した場合、ステップＳ２０１からステップＳ２１１にジャンプして、指令デューティＤを一定期間の間、図４に示すデューティマップの中の最小値Ｄ１に保持する。これにより、冷却ファン４０は一定の目標回転数（最低回転数）で回転するように制御される。
When determining that the condition of step S201 is satisfied, the
また、図５のステップＳ１０７に進み、制御部７０は、回転数センサ６４によってモータ４４の実回転数、すなわち、冷却ファン４０の実回転数を検出する。そして、制御部７０は、指令デューティＤに基づく一定の指令回転数（理想回転数）と実回転数とを比較し、その差Δω或いはその差Δωの絶対値が所定の閾値以上である場合には、冷却ファン４０に異常が発生していると判断してファン異常信号を例えば制御部７０の故障診断機能部に出力して記憶させる（ダイアグ出力）。
In step S107 in FIG. 5, the
一方、回転数の差Δω或いは差Δωの絶対値が所定の閾値未満の場合、制御部７０は、冷却ファン４０に異常はないと判断してファン正常信号を例えばダイアグ出力する。ここで、一定期間とは、冷却ファン４０の実回転数と指令デューティに基づく目標回転数との差異を判断できるだけの期間であり、例えば、数十秒から数分程度の時間である。
On the other hand, when the rotational speed difference Δω or the absolute value of the difference Δω is less than a predetermined threshold, the
制御部７０は、ステップＳ２０１でＮＯと判断した場合、ステップＳ２０２に進み、次の条件を満たすかどうかを判断する。すなわち、制御部７０は、図１に示す電圧センサ６２によって検出したメインバッテリ１０の電圧と電流センサ６３によって検出したメインバッテリ１０の電流とからメインバッテリ１０への入力電力Ｗｉｎを計算する。
If the
そして、制御部７０は、メインバッテリ１０への入力電力Ｗｉｎ（充電電力）が所定の閾値Ｗｉｎ＿Ｌｏよりも小さい場合には、メインバッテリ１０の温度上昇も小さいので、冷却ファン４０の風量は少なくてもよいと判断してステップＳ２１１にジャンプし、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする一定デューティ制御を行う。さらに図５のステップＳ１０７に進んで冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う。制御部７０は、メインバッテリ１０への入力電力Ｗｉｎが所定の閾値Ｗｉｎ＿Ｌｏ以上の場合には、ステップＳ２０３に進み、次の条件を満たすかどうかを判断する。
Then, when the input power Win (charging power) to the
ステップＳ２０２でＮＯと判断した場合、制御部７０は、ステップＳ２０３に進み、出力電力Ｗｏｕｔが所定の閾値Ｗｏｕｔ＿Ｌｏ未満か否かを判断する。すなわち、制御部７０は、電圧センサ６２によって検出したメインバッテリ１０の電圧と電流センサ６３で検出したメインバッテリ１０の電流からメインバッテリ１０から出力される出力電力Ｗｏｕｔを計算し、当該出力電力Ｗｏｕｔと所定の閾値Ｗｏｕｔ＿Ｌｏとを比較する。
When determining NO in step S202, the
メインバッテリ１０からの出力電力Ｗｏｕｔが所定の閾値Ｗｏｕｔ＿Ｌｏよりも小さい場合、メインバッテリ１０の温度上昇も小さいので、制御部７０は、冷却ファン４０の風量は少なくてもよいと判断してステップＳ２１１にジャンプし、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。さらに図５のステップ１０７に進んで冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う。
When the output power Wout from the
一方、制御部７０は、メインバッテリ１０への出力電力Ｗｏｕｔが所定の閾値Ｗｏｕｔ＿Ｌｏ以上の場合には、ステップＳ２０４に進み、次の条件を満たすかどうかを判断する。
On the other hand, when output power Wout to
ステップＳ２０４において、制御部７０は、車速Ｖｅｌと所定の閾値Ｖｅｌ＿Ｌｏとを比較する。そして、車速Ｖｅｌが所定の閾値Ｖｅｌ＿Ｌｏよりも小さい場合、メインバッテリ１０の温度上昇も小さいので、制御部７０は、冷却ファン４０の風量は少なくてもよいと判断してステップＳ２１１にジャンプし、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。さらに図５のステップ１０７に進んで冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う。車速Ｖｅｌが所定の閾値Ｖｅｌ＿Ｌｏ以上の場合、制御部７０は、ステップＳ２０５に進み、次の条件を満たすかどうかを判断する。
In step S204, the
ステップＳ２０５において、制御部７０は、アクセル開度Ａｃｃと所定の閾値Ａｃｃ＿Ｌｏとを比較する。そして、アクセル開度Ａｃｃが所定の閾値Ａｃｃ＿Ｌｏよりも小さい場合、つまり、ハイブリッド車両９０の要求駆動力が小さい場合、メインバッテリ１０の温度上昇も小さいので、制御部７０は、冷却ファン４０の風量は少なくてもよいと判断してステップＳ２１１にジャンプし、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。さらに図５のステップＳ１０７に進んで冷却ファン４０の異常の有無を検出する。
In step S205, the
一方、アクセル開度Ａｃｃが所定の閾値Ａｃｃ＿Ｌｏ以上の場合、制御部７０は、ステップＳ２０６に進み、次の条件を満たすかどうかを判断する。
On the other hand, when the accelerator opening Acc is equal to or larger than the predetermined threshold Acc_Lo, the
ステップＳ２０６において、制御部７０は、他の制御装置から入力されるエンジン２０のオン／オフ状態の信号がオンの信号であるか否かを確認する。エンジン２０のオン／オフ状態の信号がオンの信号である場合、すなわち、エンジン２０が駆動している場合、制御部７０は、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。さらに図５のステップＳ１０７に進んで冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う。
In step S206, the
エンジン２０がオンとなっている場合には、ハイブリッド車両９０の要求動力が大きくなった場合でも、必要動力がエンジン２０から出力されるので、メインバッテリ１０の出力電力はさほど大きくならない。そのため、メインバッテリ１０の温度上昇も小さく、冷却ファン４０の風量は少なくてもよい。このため、制御部７０は、ステップＳ２０６でエンジン２０がオンとなっていると判断したらステップＳ２１１にジャンプし、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。さらに図５のステップＳ１０７に進んで冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う。
When the
一方、他の制御装置から入力されるエンジン２０のオン／オフ状態の信号がエンジン２０オフの信号である場合、制御部７０は、ステップＳ２０７に進み、次の特定の条件を満たすかどうかを判断する。
On the other hand, when the on / off state signal of the
ステップＳ２０７において、制御部７０は、勾配Ｉｎｃと、所定の閾値Ｉｎｃ＿Ｌｏとを比較する。すなわち、制御部７０は、ハイブリッド車両９０の搭載したナビゲーションシステム３０からハイブリッド車両９０の走行ルート中の勾配Ｉｎｃのデータを取得する。そして、現在の勾配Ｉｎｃが所定の閾値Ｉｎｃ＿Ｌｏよりも小さい場合には、急な登坂による要求出力の増大や急な下り坂による回生電力の増大の可能性が少ないと判断して、ステップＳ２１１にジャンプし、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。さらに図５のステップＳ１０７に進んで冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う。
In step S207, the
一方、走行ルート中の勾配Ｉｎｃが所定の閾値Ｉｎｃ＿Ｌｏよりも大きい場合、制御部７０は、急な登坂による要求出力の増大や急な下り坂による回生電力の増大の可能性があると判断して、次のステップＳ２０８に進む。
On the other hand, when the gradient Inc in the travel route is larger than the predetermined threshold Inc_Lo, the
以上説明したように、制御部７０は、図６に示すステップＳ２０１からＳ２０７において、（１）電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０未満から上昇して初めてＴ０を超えたか、（２）メインバッテリ１０の入出力電力が小さいか、（３）車速Ｖｅｌ、アクセル開度Ａｃｃ、走行ルート中の勾配が小さいか、（４）エンジン２０がオンとなっているか、という特定の条件が満たされるかどうかを判断し、特定の条件の中のいずれか一つが満たされている場合には、ステップＳ２１１にジャンプして、一定期間、指令デューティＤを最小値Ｄ１に保持する。さらに図５のステップＳ１０７に進んで冷却ファン４０の異常の有無の判断を行う。これによって、メインバッテリ１０を過冷却することなく、且つ、冷却ファン４０を駆動することによる電力消費を抑制することができる。
As described above, the
制御部７０は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０７で特定の条件を一つも満たさないと判断した場合には、ステップＳ２０８に進み、電池温度ＴＢが基準温度Ｔ３より高いかどうかを判断する。基準温度Ｔ３は、第一温度Ｔ０以上で、且つ、冷却ファン４０の異常検出処理を禁止する第二温度Ｔ１未満の温度である。先に説明したように、第二温度Ｔ１は、冷却ファン４０の異常検出処理の頻度等によって可変であるが、一例として、４０℃としてもよい。先に説明した例のように、Ｔ０を３６℃とした場合、基準温度Ｔ３は、３６℃以上、４０℃未満の温度であり、例えば、３８℃とすることができる。
When determining that none of the specific conditions is satisfied in steps S201 to S207, the
制御部７０は、電池温度ＴＢが基準温度Ｔ３を超えている場合、例えば、電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０（３６℃）以上、第二温度Ｔ１（４０℃）未満で、且つ、基準温度Ｔ３（３８℃）を超えている場合の３９℃の場合、制御部７０は、ステップＳ２０９に進む。
For example, when the battery temperature TB exceeds the reference temperature T3, the
ステップＳ２０９で、制御部７０は、指令デューティＤを図４のデューティマップに示す最大値Ｄ３一定に保持する。これにより、冷却ファン４０は、一定の目標回転数（最高回転数）で回転するように制御される。
In step S209, the
そして、先の説明と同様に、制御部７０は、図５のステップＳ１０７に進んで、図１に示す回転数センサ６４によってモータ４４の実回転数を検出し、指令デューティＤに基づく一定の目標回転数（指令回転数、理想回転数）と実回転数とを比較し、その差Δω或いは差Δωの絶対値に基づいて、異常の有無を判断する。
Then, similarly to the above description, the
このように、電池温度ＴＢが比較的高い場合には、冷却ファン４０を最高回転速度で駆動してメインバッテリ１０を冷却してもメインバッテリ１０を過冷却してしまうおそれがなく、逆にメインバッテリ１０の冷却が要求される。そのため、電池温度ＴＢが比較的高い場合、制御部７０は、指令デューティＤを最大値Ｄ３一定にして冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う。
Thus, when the battery temperature TB is relatively high, there is no risk that the
また、制御部７０は、電池温度ＴＢが基準温度Ｔ３以下の場合、例えば、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０（３６℃）以上、第二温度Ｔ１（４０℃）未満で、且つ、基準温度Ｔ３（３８℃）以下の３７℃の場合、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０で、制御部７０は、指令デューティＤを図４のデューティマップに示す最大値Ｄ３と最小値Ｄ１との間の中間値ＤＭとしてこれを一定に保持する。
In addition, when the battery temperature TB is equal to or lower than the reference temperature T3, the
これにより、冷却ファン４０は一定の目標回転数（中間回転数）で回転するように制御される。先に説明したと同様、制御部７０は、図５のステップＳ１０７に進んで、図１に示す回転数センサ６４によってモータ４４の実回転数を検出し、指令デューティＤに基づく一定の目標回転数と実回転数との差Δωに応じて、異常の有無を判断し、その結果を示す信号をダイアグ出力する。
Thereby, the cooling
次に、上述した制御フローに沿った、車載二次電池の冷却システムの動作の例について図７、図８を参照して説明する。これらの図は冷却システムの動作例を示す図で、特に、一定デューティ制御（第一の一定制御）が一旦禁止とされた条件下で例外として設定を変更させた一定デューティ制御（第二の一定制御）及び異常検出処理を行う例を示している。 Next, an example of the operation of the cooling system for the in-vehicle secondary battery along the control flow described above will be described with reference to FIGS. These figures show examples of the operation of the cooling system. In particular, the constant duty control (second constant control) in which the setting is changed as an exception under the condition that the constant duty control (first constant control) is once prohibited. An example of performing control and abnormality detection processing is shown.
図７の上段は電池温度ＴＢを、下段は指令デューティＤを示している。図８の上段は電池温度ＴＢを、中段はＥＶ走行のオン・オフ状態を、下段は指令デューティＤを示している。また、いずれのグラフも横軸は時間を示している。 The upper part of FIG. 7 shows the battery temperature TB, and the lower part shows the command duty D. The upper part of FIG. 8 shows the battery temperature TB, the middle part shows the on / off state of EV travel, and the lower part shows the command duty D. In each graph, the horizontal axis indicates time.
＜始動時の電池温度ＴＢが第二温度以上であるときに異常検出処理を行う場合＞
図７に示す動作例は、図５のフローチャートに照らすと、Ｓ１０１→Ｓ１０４→Ｓ１０９→Ｓ１１０→Ｓ１０１→Ｓ１０４→Ｓ１０９→Ｓ１１０→Ｓ１１１→Ｓ１０７→Ｓ１０８と進む動作例である。
<When the abnormality detection process is performed when the battery temperature TB at the start is equal to or higher than the second temperature>
The operation example shown in FIG. 7 is an operation example that proceeds in the order of S101 → S104 → S109 → S110 → S101 → S104 → S109 → S110 → S111 → S107 → S108 in the flow chart of FIG.
まず、図７の時刻ｔ０に、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの信号が制御部７０に入力される。時刻ｔ０の直前では、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦで、ハイブリッド車両９０、冷却ファン４０は停止しており、冷却ファン４０の指令デューティＤはゼロである。また、時刻ｔ０の直前では、電池温度ＴＢは、第二温度Ｔ１より高い温度Ｔａである。
First, a Ready-ON signal is input to the
時刻ｔ０においてＲｅａｄｙ−ＯＮとなると、制御部７０は、まず、電池温度ＴＢと第一温度Ｔ０とを比較する（図５Ｓ１０１）。図７の例では、時刻ｔ０の段階で、電池温度ＴＢ（Ｔａ）は、第一温度Ｔ０以上である。
When Ready-ON is reached at time t0,
これを受けて、制御部７０は、電池温度ＴＢと第二温度Ｔ１とを比較する（図５Ｓ１０４）。図７の例では、時刻ｔ０の段階で、電池温度ＴＢ（Ｔａ）は、第二温度Ｔ１以上である。
In response to this, the
次に制御部７０は、冷却ファン４０に対して可変デューティ制御を実行する（図５Ｓ１０９）これにより、高温状態のメインバッテリ１０が冷却される。
Next, the
次に制御部７０は、可変デューティ制御における指令デューティ変動が所定値Ｔｈ以上であるか否かを判定する（図５Ｓ１１０）。時刻ｔ０の段階で、指令デューティ変動は所定値Ｔｈ未満であることから、制御ステップはＳ１０１まで戻る。以降時刻ｔ１までステップＳ１０４→Ｓ１０９→Ｓ１１０→Ｓ１０１とのフローがループする。
Next, the
時刻ｔ１において、指令デューティの変動量が所定値Ｔｈ以上となる。このとき、制御部７０は、指令デューティの最大値（極大値）ＤＬＭＡＸと最小値（極小値）ＤＬＭＩＮの平均値であるＤＡＶＥを固定指令値とした一定デューティ制御を実行する（図５Ｓ１１１）。さらにこのとき制御部７０は、冷却ファン４０の異常の有無を判断する異常検出処理を実行する（図５Ｓ１０７）。
At time t1, the amount of change in the command duty becomes equal to or greater than a predetermined value Th. At this time, the
冷却ファン４０を一定デューティ制御で駆動開始してから一定期間が経過すれば、制御部７０は、冷却ファン４０の一定デューティ制御を終了し、時刻ｔ２にて可変デューティ制御へと移行する（図５Ｓ１０８）。すなわち、制御部７０は、図４のデューティマップに基づいて、電池温度ＴＢ等に応じて変動する指令デューティＤを決定し、当該変動する指令デューティＤで冷却ファン４０を駆動する。
If a certain period of time elapses after the cooling
＜車両がＥＶ走行中であるときに異常検出処理を行う場合＞
図８に示す動作例は、図５のフローチャートに照らすと、Ｓ１０１→Ｓ１０２→Ｓ１０３→Ｓ１０５→Ｓ１０９→Ｓ１１０→Ｓ１０１→Ｓ１０４→Ｓ１０５→Ｓ１０９→Ｓ１１０→Ｓ１１１→Ｓ１０７→Ｓ１０８と進む動作例である。
<When the abnormality detection process is performed when the vehicle is traveling in EV>
The operation example shown in FIG. 8 is an operation example that proceeds in the order of S101 → S102 → S103 → S105 → S109 → S110 → S101 → S104 → S105 → S109 → S110 → S111 → S107 → S108 in the flow chart of FIG.
まず、図８の時刻ｔ０に、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの信号が制御部７０に入力される。時刻ｔ０の直前では、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦで、ハイブリッド車両９０、冷却ファン４０は停止しており、冷却ファン４０の指令デューティＤはゼロである。また、時刻ｔ０の直前では、電池温度ＴＢは、第一温度Ｔ０より低い温度Ｔａである。
First, a Ready-ON signal is input to the
時刻ｔ０においてＲｅａｄｙ−ＯＮとなると、制御部７０は、まず、電池温度ＴＢと第一温度Ｔ０とを比較する（図５Ｓ１０１）。図８の例では、時刻ｔ０の段階で、電池温度ＴＢ（Ｔａ）は、第一温度Ｔ０未満である。
When Ready-ON is reached at time t0,
このとき、制御部７０は、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０に到達するまで（時刻ｔ２まで）冷却ファン４０を駆動させることなく、待機させる（図５Ｓ１０２、Ｓ１０３）。図８に示す例では、この待機期間中の時刻ｔ１で、車両がＥＶ走行を開始する。図８に示す例では、ＥＶ走行はその後継続して実行される。
At this time, the
時刻ｔ２で、電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０に到達すると、制御部７０は、ハイブリッド車両９０がＥＶ走行中であるか否かを判定する（図５Ｓ１０５）。時刻ｔ２において、ＥＶ走行が実行中であることから、制御部７０は、可変デューティ制御にて冷却ファン４０を駆動制御する（図５Ｓ１０９）。これによりメインバッテリ１０が冷却される。
When the battery temperature TB reaches the first temperature T0 at time t2, the
さらに制御部７０は、冷却ファン４０の指令デューティの変動が所定値Ｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ１１０）。時刻ｔ２において、冷却ファン４０の指令デューティの変動が所定値Ｔｈ未満であることから、制御ステップはＳ１０１まで戻る。以降時刻ｔ１までステップＳ１０４→Ｓ１０５→Ｓ１０９→Ｓ１１０→Ｓ１０１とのフローがループする。
Furthermore, the
時刻ｔ３において、指令デューティの変動量が所定値Ｔｈ以上となる。このとき、制御部７０は、指令デューティの最大値（極大値）ＤＬＭＡＸと最小値（極小値）ＤＬＭＩＮの平均値であるＤＡＶＥを固定指令値とした一定デューティ制御を実行する（図５Ｓ１１１）。さらに制御部７０は、冷却ファン４０の異常の有無を判断する異常検出処理を実行する（図５Ｓ１０７）。
At time t3, the amount of change in the command duty becomes equal to or greater than a predetermined value Th. At this time, the
冷却ファン４０を一定デューティ制御で駆動開始してから一定期間が経過すれば、制御部７０は、冷却ファン４０の一定デューティ制御を終了し、時刻ｔ４にて可変デューティ制御へと移行する（図５Ｓ１０８）。すなわち、制御部７０は、図４のデューティマップに基づいて、電池温度ＴＢ等に応じて変動する指令デューティＤを決定し、当該変動する指令デューティＤで冷却ファン４０を駆動する。
If a certain period of time elapses after the cooling
＜指令デューティ変動の判定基準に関する他の実施形態＞
以上説明した実施形態では、指令デューティ変動の判定時に、冷却ファン４０の指令デューティを直接用いていたが、この形態に限らない。例えば、指令デューティが変動するような車両操作が行われことを検知することで、間接的に指令デューティの変動判定を行ってもよい。
<Other Embodiments Regarding Command Duty Fluctuation Criteria>
In the embodiment described above, the command duty of the cooling
指令デューティが変動する場合として、メインバッテリ１０の負荷が変動する場合が挙げられる。そこで、メインバッテリ１０の電池電流ＩＶの増加または減少傾向に基づいて、指令デューティの変動を推定するようにしてもよい。
As a case where the command duty varies, a case where the load of the
また、メインバッテリ１０の負荷が変動する他の場合として、車速の変動が挙げられる。そこで、車速の増加または減少傾向、またはアクセルの開度Ａｃｃに基づいて、指令デューティの変動を推定するようにしてもよい。
Moreover, the fluctuation | variation of a vehicle speed is mentioned as another case where the load of the
加えて、ＥＶ走行とハイブリッド走行との切り換え時にも、メインバッテリ１０の負荷が変動する。このことから、エンジン２０のＯＮ／ＯＦＦ動作に基づいて、指令デューティの変動を推定するようにしてもよい。
In addition, the load on the
また、路面の勾配によっても、車両の出力が変化してその結果メインバッテリ１０の負荷が変化する。このことから、路面の勾配状況に応じて、指令デューティの変動を推定するようにしてもよい。具体的には、ナビゲーションシステム３０から、進行方向の勾配情報を取得するとともに、この勾配情報に基づいて指令デューティの変動を推定する。
Further, the output of the vehicle also changes depending on the road gradient, and as a result, the load on the
さらに、車両補機の駆動状況によっても、メインバッテリ１０の負荷は変化する。例えば補機類の中でも比較的電力負荷の高い空調用ブロアの出力状況に応じて、メインバッテリ１０の負荷は変化する。そこで、エアコンまたはデフロスタの風量設定に応じてメインバッテリ１０の負荷を算出するとともに、これに応じた冷却ファン４０への指令デューティの変動を推定するようにしてもよい。
Furthermore, the load of the
また、ハイブリッド車両９０に対して、節電モードであるＥＣＯモードが設定可能である場合には、ＥＣＯモード実行中にメインバッテリ１０の出力が絞られる。そこで、ＥＣＯモードの設定スイッチのＯＮ／ＯＦＦ動作に応じて、指令デューティの変動を推定するようにしてもよい。
When the ECO mode that is the power saving mode can be set for the
＜他の実施形態＞
以上説明した実施形態では、冷却ファン４０の異常検出処理を、１トリップに１回だけ行うこととしているが、１トリップ中に複数回行ってもよい。例えば、図９のステップＳ１１２に示すように、異常検出処理を実行してからの経過時間が基準時間以上か否かを定期的に確認し、経過時間が基準時間以上であって、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦされていない場合に、ステップＳ１０１に戻るようにしてもよい（Ｓ１１３）。この場合、１トリップ中の異常検出処理の回数がカウントされる。
<Other embodiments>
In the embodiment described above, the abnormality detection process of the cooling
この場合、制御部７０は、再度、異常検出処理の実行条件を満たすかを監視し、満たす場合には、再度、異常検出処理を実行する。このように、定期的に、異常検出処理を実行することで、冷却ファン４０の異常をより早期に発見することができる。
In this case, the
また、上述した形態では、制御部７０において指令デューティＤを算出、出力することとして説明したが、冷却ファン４０のコントロールユニット４５において指令デューティＤの算出を行うとともにモータ４４の制御を行うようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
すなわち、制御部７０が、電池温度ＴＢ等の冷却ファン４０の駆動制御に必要な情報をコントロールユニット４５に出力し、コントロールユニット４５が、これらの情報に基づいて、冷却ファン４０を駆動するためのデューティを演算するようにしてもよい。
That is, the
また、本実施形態では、冷却ファン４０を駆動するモータ４４として、直流モータを例示したが、これに代えて、交流モータを用いてもよい。この場合、コントロールユニット４５においてデューティに応じた交流駆動波形を生成して交流モータの回転数を制御するようにしてもよい。
In the present embodiment, a DC motor is exemplified as the
加えて、本実施形態では、冷却ファン４０を、吸込みダクト４６側に設けられたいわゆる吸い込み型のものとして例示したが、この形態に限らない。例えば、排気ダクト４９側に配置され、接続ダクト４７やケーシング４８内に負圧を生じさせることによってメインバッテリ１０に冷却風を送風させる、いわゆる吸い込み型の冷却ファン４０であってもよい。
In addition, in the present embodiment, the cooling
また、本実施形態では、Ｒｅａｄｙ−ＯＮからＲｅａｄｙ−ＯＦＦまでの期間を「トリップ」としているが、こうした期間のうち特定の条件を満たした期間のみを「トリップ」としてカウントするようにしてもよい。例えば、Ｒｅａｄｙ−ＯＮからＲｅａｄｙ−ＯＦＦまでの期間のうち、その期間の長さが１０分以上、その期間中に連続アイドル３０秒以上を実行、その期間中に時速４０ｋｍ以上でしばらく走行した等の所定条件の少なくとも一つを満たす期間のみを「トリップ」としてカウントするようにしてもよい。 In this embodiment, the period from Ready-ON to Ready-OFF is set as “trip”. However, only a period satisfying a specific condition in these periods may be counted as “trip”. For example, during the period from Ready-ON to Ready-OFF, the length of the period is 10 minutes or more, continuous idle for 30 seconds or more is executed during that period, and the vehicle runs for a while at 40 km / h or more during that period. Only a period that satisfies at least one of the predetermined conditions may be counted as a “trip”.
また、本実施形態では、電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０未満であるときに、メインバッテリ１０の過冷却回避の観点から、冷却ファン４０の駆動を禁止しているが、これについても例外を設けてもよい。すなわち、電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０未満であっても、ハイブリッド車両９０がＥＶ走行中であるときには、メインバッテリ１０の電池温度ＴＢは速やかに上昇する。このことから、ＥＶ走行中に、一旦可変制御にて冷却ファン４０を駆動させた後、その指令デューティの変動が所定値Ｔｈ以上となったときに、デューティＤＡＶＥにて冷却ファン４０の一定制御を行うとともに、異常検出処理を行うようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, when the battery temperature TB is lower than the first temperature T0, the driving of the cooling
なお、本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲により規定されている本発明の技術的範囲ないし本質から逸脱することない全ての変更及び修正を包含するものである。 The present invention is not limited to the embodiments described above, but includes all changes and modifications that do not depart from the technical scope or essence of the present invention defined by the claims. .
１０ メインバッテリ、１６，１８ モータジェネレータ、２０ エンジン、４０ 冷却ファン、４１ ファン本体、４２ 吸込口、４３ 吐出口、４４ モータ、４５ コントロールユニット、６１ 電池側温度センサ、６４ 回転数センサ、６６ 冷却ファン側温度センサ、７０ 制御部、８０ 冷却システム、９０ ハイブリッド車両。 10 Main battery, 16, 18 Motor generator, 20 Engine, 40 Cooling fan, 41 Fan body, 42 Suction port, 43 Discharge port, 44 Motor, 45 Control unit, 61 Battery side temperature sensor, 64 Speed sensor, 66 Cooling fan Side temperature sensor, 70 control unit, 80 cooling system, 90 hybrid vehicle.
また、一定デューティ制御を行う際の指令デューティＤは、後に詳説するように、電池温度ＴＢや、入出力電力Ｗｉ，Ｗｏ等に応じて決定される。本実施形態では、この一定デューティ制御で冷却ファン４０を駆動し、その際に得られる実回転数と目標回転数との差分Δωに基づいて、冷却ファン４０の異常の有無判断を行っている。
Further, the command duty D when performing the constant duty control is determined according to the battery temperature TB, the input / output power Wi, Wo, etc. , as will be described in detail later. In this embodiment, the cooling
この一定デューティ制御を行う際の指令デューティＤは、電池温度ＴＢや、入出力電力Ｗｉ，Ｗｏ等に応じて変更される。具体的には、図６のステップＳ２０１に示すように、一定デューティ制御を行う場合、制御部７０は、まず、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０未満から上昇して初めて第一温度Ｔ０を超えたかどうか判断する。
The command duty D when performing this constant duty control is changed according to the battery temperature TB, the input / output power Wi, Wo, and the like . Specifically, as shown in step S201 of FIG. 6, when performing constant duty control, the
制御部７０は、ステップＳ２０１の条件を満たすと判断した場合、ステップＳ２０１からステップＳ２０７にジャンプして、指令デューティＤを一定期間の間、図４に示すデューティマップの中の最小値Ｄ１に保持する。これにより、冷却ファン４０は一定の目標回転数（最低回転数）で回転するように制御される。
If the
制御部７０は、ステップＳ２０１でＮＯと判断した場合、ステップＳ２０２に進み、次の条件を満たすかどうかを判断する。すなわち、制御部７０は、図１に示す電圧センサ６２によって検出したメインバッテリ１０の電圧と電流センサ６３によって検出したメインバッテリ１０の電流とからメインバッテリ１０への入力電力Ｗｉを計算する。
If the
そして、制御部７０は、メインバッテリ１０への入力電力Ｗｉ（充電電力）が所定の閾値Ｗｉ＿Ｌｏよりも小さい場合には、図６のステップＳ２０２でＹＥＳと判断し、図６のステップＳ２０３に進む。
Then, the
ステップＳ２０２でＹＥＳと判断した場合、制御部７０は、ステップＳ２０３に進み、出力電力Ｗｏが所定の閾値Ｗｏ＿Ｌｏ未満か否かを判断する。すなわち、制御部７０は、電圧センサ６２によって検出したメインバッテリ１０の電圧と電流センサ６３で検出したメインバッテリ１０の電流からメインバッテリ１０から出力される出力電力Ｗｏを計算し、当該出力電力Ｗｏと所定の閾値Ｗｏ＿Ｌｏとを比較する。
If it is determined YES in step S202, the
メインバッテリ１０からの出力電力Ｗｏが所定の閾値Ｗｏ＿Ｌｏよりも小さい場合、ステップＳ２０７に進む。すなわち、この場合、入力電力Ｗｉおよび出力電力Ｗｏがいずれも小さいため、メインバッテリ１０の温度上昇も小さいので、制御部７０は、冷却ファン４０の風量は少なくてもよいと判断してステップＳ２０７にジャンプし、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。さらに図５のステップＳ１０７に進んで冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う。
If the output power Wo from the
一方、制御部７０は、メインバッテリ１０への入力電力Ｗｉが所定の閾値Ｗｉ＿Ｌｏ以上の場合、または、出力電力Ｗｏが所定の閾値Ｗｏ＿Ｌｏ以上の場合には、ステップＳ２０４に進み、次の条件を満たすかどうかを判断する。
On the other hand, the
以上説明したように、制御部７０は、図６に示すステップＳ２０１からＳ２０３において、（１）電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０未満から上昇して初めてＴ０を超えたか、（２）メインバッテリ１０の入出力電力が小さいか、という特定の条件が満たされるかどうかを判断し、特定の条件の中のいずれか一つが満たされている場合には、ステップＳ２０７にジャンプして、一定期間、指令デューティＤを最小値Ｄ１に保持する。これによって、メインバッテリ１０を過冷却することなく、且つ、冷却ファン４０を駆動することによる電力消費を抑制することができる。
As described above, the
制御部７０は、特定の条件を一つも満たさないと判断した場合には、ステップＳ２０４に進み、電池温度ＴＢが基準温度Ｔ３より高いかどうかを判断する。基準温度Ｔ３は、第一温度Ｔ０以上で、且つ、冷却ファン４０の一定デューティ制御を禁止する第二温度Ｔ１未満の温度である。先に説明したように、第二温度Ｔ１は、冷却ファン４０の異常検出処理の頻度等によって可変であるが、一例として、４０℃としてもよい。先に説明した例のように、Ｔ０を３６℃とした場合、基準温度Ｔ３は、３６℃以上、４０℃未満の温度であり、例えば、３８℃とすることができる。
制御部７０は、電池温度ＴＢが基準温度Ｔ３を超えている場合、例えば、電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０（３６℃）以上、第二温度Ｔ１（４０℃）未満で、且つ、基準温度Ｔ３（３８℃）を超えている場合の３９℃の場合、制御部７０は、ステップＳ２０５に進む。
For example, when the battery temperature TB exceeds the reference temperature T3, the
ステップＳ２０５で、制御部７０は、指令デューティＤを図４のデューティマップに示す最大値Ｄ３一定に保持する。これにより、冷却ファン４０は、一定の目標回転数（最高回転数）で回転するように制御される。
In step S205 , the
また、制御部７０は、電池温度ＴＢが基準温度Ｔ３以下の場合、例えば、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０（３６℃）以上、第二温度Ｔ１（４０℃）未満で、且つ、基準温度Ｔ３（３８℃）以下の３７℃の場合、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６で、制御部７０は、指令デューティＤを図４のデューティマップに示す最大値Ｄ３と最小値Ｄ１との間の中間値ＤＭとしてこれを一定に保持する。
In addition, when the battery temperature TB is equal to or lower than the reference temperature T3, the
Claims (1)
前記二次電池に冷却風を送風する冷却ファンと、
前記二次電池の温度である電池温度を検出する温度センサと、
を備え、
前記冷却ファンは、前記電池温度に応じて駆動指令値が変化される可変制御、または、前記駆動指令値が第一の指令値に固定される第一の一定制御によって駆動制御され、
前記第一の一定制御時に、前記冷却ファンの実回転数に基づいて前記冷却ファンの異常の有無を検出する異常検出処理が行われる、
冷却システムにおいて、
予め定められた、前記第一の一定制御を実行する条件が車両始動時から成立せずに前記可変制御のみが実行されているときに、前記可変制御における駆動指令値の変動が所定量以上になると、前記可変制御から、前記変動する駆動指令値の平均領域の値に指令値が固定された第二の一定制御に切り換えられるとともに、前記第二の一定制御時に前記異常検出処理が実行されることを特徴とする、車載二次電池の冷却システム。 A cooling system for cooling a secondary battery for driving a vehicle mounted on a hybrid vehicle,
A cooling fan for blowing cooling air to the secondary battery;
A temperature sensor for detecting a battery temperature which is a temperature of the secondary battery;
With
The cooling fan is driven and controlled by variable control in which a drive command value is changed according to the battery temperature, or by first constant control in which the drive command value is fixed to a first command value,
During the first constant control, an abnormality detection process is performed for detecting whether or not there is an abnormality in the cooling fan based on the actual rotational speed of the cooling fan.
In the cooling system,
When the predetermined condition for executing the first constant control is not satisfied from the time of starting the vehicle and only the variable control is executed, the fluctuation of the drive command value in the variable control exceeds a predetermined amount. Then, the variable control is switched to the second constant control in which the command value is fixed to the value in the average region of the fluctuating drive command value, and the abnormality detection process is executed during the second constant control. A cooling system for an in-vehicle secondary battery.
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